Etude et modification locales de la structure de domaines ferroélectriques dans des couches minces de Pb(Zr_xTi_(1-x))O_3

摘要

Using atomic force microscopy, we have investigated and modified on submicron length scales the ferroelectric domain structure in epitaxial thin film of Pb (Zr_(0.2)Ti_(0.8))O_3. The surface charge distribution was studied using electric force microscopy, and the stability of the ferroelectric domain structure was investigated using piezoelectric microscopy. We detect on polarized regions a surface charge density < 0.1 % of the ferroelectric polarization, with the sign of the charge corresponding to an over-screening of the polarization. Piezoelectric microscopy reveals that these domains are stable for time periods of several days, when the measurements were stopped. We also compare the time dependencies of the piezoelectric and electric field signal.%Nous nous sommes intéressés à visualiser et à modifier, par microscopie à force atomique, la structure de domaines ferroélectriques de couches minces épitaxiales de Pb(Zr_(0.2)Ti_(0.8))O_3. En utilisant la technique de microscopie de champ électrique et de détection piézo-électrique, nous avons étudié la structure des domaines, la charge de surface, et la stabilité des structures ferroélectriques. Ces études montrent que la polarisation peut être étudiée et modifiée sur une ╚helle sub-micronique. Expérimentalement, nous détectons dans les régions polarisées, par microscopie atomique, une charge de surface < 0.1% de la polarisation ferroélectrique. Le signe de cette charge de surface correspond à un sur-écrantage de la polarisation ferroélectrique. Nous discutons également la dépendance temporelle des signaux en microscopie piézo-électrique et champ électrique.